来自西南研究院的一项研究指出，约8亿年前，主小行星带中的一次剧烈碰撞可能引发了一场持续的撞击潮，影响整个内太阳系。研究人员提出，形成尤拉利亚小行星家族的母天体的破裂，向地球、月球和火星发送了大量的碎片。如果这一联系正确，那么这一事件可能在多个星球上产生了地质变化，甚至可能影响了地球的气候和生物圈。古老的撞击与生命的历史“撞击在塑造我们太阳系生命的起源和演化中所扮演的角色尚不清楚，”科罗拉多州博尔德的西南研究院太阳系科学与探索部门执行董事威廉·博特克博士说。他还领导着月球起源与演化中心（CLOE），这是西南研究院在NASA太阳系探索研究虚拟学院的团队，并且是描述这一研究的论文的第一作者。“月球上满是陨石坑的表面提醒我们，地球过去发生过的大规模撞击，但迄今为止，只有6600万年前的希克苏鲁伯撞击事件与生命产生的特定影响，特别是恐龙的大灭绝，紧密相连。”希克苏鲁伯是埋藏在墨西哥尤卡坦半岛下的巨大撞击坑。创造这一撞击坑的陨石撞击被广泛认为与消灭所有非鸟类恐龙和许多其他物种的灭绝事件相关。更古老的碰撞则要难以重建。来自650多百万年前影响的地质证据稀缺，因为地球的表面持续被改变和回收。火山产生新的岩石，板块构造重塑大陆和海洋底部，风化逐渐破坏暴露的地貌。这些过程一起抹去或埋藏了许多古老的撞击坑。为了研究这些丢失的地球历史篇章，科学家可以研究小行星雨，这是指在一次重大碰撞后，碎片重复不断地撞击内太阳系的行星和卫星的时期。“这些稀有事件是由主小行星带中的大规模、位置合适的碰撞引发的，轰击了所有的内太阳系世界，”博特克说。“因此，保留在月球静态表面上的证据可以用来推断古代地球和火星上发生的事情。”月球保存了古老的撞击记录与地球不同，月球没有活跃的板块构造、流动的水或实质的气氛来迅速抹去旧的陨石坑。因此，它的表面形成了一个更完整的古老撞击档案。以往研究表明，月球在约800亿年前经历了一次显著的撞击激增。这个结论是基于主要月球陨石坑的估计年龄以及在阿波罗任务期间收集的冲击玻璃的年龄。冲击玻璃是在冲击产生足够的热量融化岩石时形成的。熔融物质冷却成玻璃，保存了科学家可以用来估计撞击发生时的化学和时间线索。尽管月球的证据显示了撞击激增，但研究人员仍需要识别可以产生它的主小行星带中的现实事件。“我们的宇宙法医团队使用碰撞和动力学模型将这些与尤拉利亚小行星家族的形成联系起来，当时一个原始的碳质球粒陨石与另一个物体发生碰撞。”博特克说。“母小行星的位置是关键——它在木星的引力3:1均匀运动共振边缘破裂。”碳质球粒陨石是原始的、富含碳的陨石，包含了一些在太阳系中形成的最古老的物质。它们也可能含有含水矿物和有机化合物。木星的引力逃逸路线博特克描述的轨道区域称为J3:1共振。在这种配置中，小行星在木星每完成一圈轨道的同时绕太阳运行三次。来自木星的重复引力推力可能会逐渐使这一地区的小行星不稳定。因此，共振像是从主小行星带的逃逸路线，推动物体进入横跨行星轨道的细长轨道。当前在地球附近发现的许多小行星被认为是通过J3:1区域逃离小行星带的。根据模拟，尤拉利亚母体的位置使得破裂尤其具有重大意义。约一半的碎片几乎立即进入了J3:1共振。然后，共振将这些行星碎片散布到内太阳系，增加了月球、地球、火星和可能其他岩石世界上的撞击数量。轰击并没有迅速结束。在接下来的1亿到1.5亿年中，另有25% 的碎片通过雅卡夫斯基效应逐渐进入共振。雅卡夫斯基效应